JP2010119777A

JP2010119777A - キー入力装置の殺菌装置

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Publication number: JP2010119777A
Application number: JP2008298350A
Authority: JP
Inventors: Kyoko Hoshino; 今日子星野
Original assignee: HOSHINO ING CORP
Current assignee: HOSHINO ING CORP
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2010-06-03

Abstract

【課題】従来の殺菌装置は、収納箱に紫外線光源を設置したものであり、キーボード等のような多数の凹凸を持つ複雑な形状に対応したものではなかった。そのため、従来の殺菌装置で照射を行っても、行列状に配列されたキーボタン同士が影を作り、キーボタンの底部まで紫外線は届かない問題点があった。また、公共機関等に設置され多数の人で共有するキーボード等を介して人から人へとウイルスに感染する事実が報告されており、この感染を抑制することも望まれていた。
【解決手段】本発明の殺菌装置では、横長扁平状の筐体を持つ殺菌装置１内に２本の紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂを天板側に設け、紫外線管状ランプを囲むように上面反射板１３と筐体１０の側面に側面反射板１４とを設けることで、キー入力装置２の上面および側面に紫外線を照射することで解決するものである。
【選択図】図６

Description

本発明は、紫外線の直射光あるいは反射光をキー入力装置の上方および側面から照射し、キー入力装置の細部に付着した細菌までも殺菌するキー入力装置の殺菌装置に関する。

従来の紫外線殺菌装置は、箱形からなる収納部に紫外線光源を設置し、収納部内に置いた被殺菌物の表面に紫外線光源を照射して、照射された箇所のみを殺菌するものが一般的である。

特許文献１には、収納箱の内壁を金属板等で構成し、箱の側面にカーテン状の出し入れ口を設け、箱内部に紫外線光源を設置して、箱内に収納された被殺菌対象物を殺菌する紫外線殺菌装置が開示されている。この殺菌装置は、紫外線光源から出射した直射光と出し入れ口を除く内壁からの反射光とを用いて、被殺菌対象物の照射された箇所を殺菌する。また、カーテン状の出し入れ口に耐紫外線特性の材料を用いることで、紫外線光源から放射された紫外線がカーテン状の隙間から外部へ漏れるのを防いでいる。

しかし、特許文献１の殺菌装置は、被殺菌対象物としてＯＡ用機器のキーボードやテレビジョン受像器などの各種リモートコントロール装置など様々なものを殺菌できると例示しているが、キーボードのように多数のキーボタンが行列状に配列され、かつ横長形状の構造をする物に対して、細部まで殺菌するには限界がある。このような構造を有する被殺菌対象物は、隣接するキーボタン同士で影を作ってしまうため、収納箱上部に設置した１本の紫外線光源からの直射光、およびカーテン状の出し入れ口を除く収納箱内壁からの反射光を用いても、被殺菌対象物へ当る照射量が少ないことは明らかである。また、殺菌能力も低く、短時間の照射で殺菌効果を得られるものではない。

特許文献２には、底面が開口された箱形の内部に、横断面を楕円面とする二つの反射体を連接して形成し、二つの反射体の共通する第一焦点に紫外線光源を配置し、同第一焦点の両端の対称位置に第二焦点が位置するようにした紫外線殺菌装置が開示されている。この殺菌装置は、紫外線光源からの直射光と、第一焦点および第二焦点からの反射光とがワークに平均的に照射され、殺菌を行っている。また、ワーク（被殺菌対象物）の形状や殺菌箇所に合わせて、殺菌装置の向きを変えて配置しており、例えば、ワークの上面を殺菌する場合には真上に配置し、ワークの下面を殺菌する場合には殺菌装置を反転させて下方に配置し、ワークの側面を殺菌する場合には殺菌装置を回転させて縦置きに配置している。

しかし、特許文献２の殺菌装置は、キーボードをワークの対象とする開示はされていない。また、該殺菌装置は紫外線光源に対向する底面が開口され、かつ各焦点から離れることでワークへの平均的な照射が可能のため、紫外線殺菌時の照射光は箱外に放出され、該殺菌装置の配置向きによっては多くの照射光が放出されるのは明らかである。

一般に、高い紫外線殺菌効果を有する紫外線光源の出力は、人体に当ると害があるため、照射光を箱外へ放出することは望ましくない。そこで、人体に当った場合の害を大幅に抑えるためには、紫外線光源の出力を小さくする必要がある。しかし、紫外線光源の出力の低下により殺菌出力が低下するため、殺菌照射時間を長く設定しなければ殺菌効果を得ることはできない。

続いて、病院や学校等の公共機関に置かれたコンピュータのキーボードなどは、不特定多数の人で共有するため複数種類の細菌に汚染されている実情があり、これらのキーボードを介して人から人へとウイルスに感染することが多数報告されている。

非特許文献１には、病院のさまざまな場所に設置された２５ヶ所のコンピュータキーボードから標本を採取した際に、いずれのキーボードも２種類以上の細菌に汚染されており、入院患者の血流感染症の主な原因である菌については全てのキーボードから見つかり、このほか１３種類の細菌がみつかったと報告されている。医療従事者は、患者の診察中に検査結果を表示したり等とコンピュータを使ったさまざまな作業を行っているため、キーボードから医師らの手を介して患者に病原菌が伝播されるリスクがあることを記載している。

非特許文献２および非特許文献３には、２００７年２月にある小学校で起きたノロウイルスの集団感染の汚染源は教室にあるコンピュータのマウスとキーボードであり、ノロウイルスがコンピュータのキーボード等の共有設備を介して人から人へ感染したことが報告されている。ノロウイルスは物体の表面で数日間生存することができるため、共有設備使用後の手洗いの徹底と、希釈した漂白剤によるキーボード等の定期的な消毒等が感染の予防法であることを記載している。

非特許文献４には、キーボードは病原菌の宝庫であるが、消毒により病原菌の９５％以上は除去できることが報告されている。そのため、医療環境にあるキーボードは毎日消毒すべきであると記載している。

このように、多数の文献で使用しているキーボードは複数種類の病原菌で汚染され、これらの病原菌により人から人へと感染することが報告されているにもかかわらず、キーボードの細部まで容易に殺菌できる紫外線殺菌装置は実在しない。

また、キーボードは多数のキーボタンが行列状に配列され、かつ互いに近接する構造をしているため、殺菌用ティッシュや消毒液を含ませたペーパー等で細部に付着した汚染源を拭取るには、とても手間がかかる。これでは毎日消毒することが衛生的に望ましくても作業者の負担となるため、消毒を行う間隔が伸びたり、消毒範囲が目に見える表面的な箇所のみとなり殺菌除去率が大幅に低下する心配がある。
特開平０９−０００６０７号公報特許第３６４６８３１号公報［online］、２００６年５月１５日、［平成２０年９月２９日検索］、インターネット〈URL:http://www.drakahige.com/NEWS/DAILY/2006/2006051502.shtml〉［online］、２００８年１月３日、［平成２０年９月２９日検索］、インターネット〈URL:http://health.yahoo.co.jp/news/detail/?idx0=w14080111〉［online］、２００８年１０月１日、［平成２０年９月２９日検索］、インターネット〈URL:http://healthday.com/Article.asp?AID=611412〉［online］、２００７年２月、［平成２０年９月２９日検索］、インターネット〈URL:http://www.obgynsurvey.com/pt/re/obgynsurv/abstract.00006254-200702000-00015.htm;jsessionid=L0SMpv73Vg2JbGJQb0ckXVQpSm0LdP3nJdntCdQhyxtvHLnMsrCF!-1763103798!181195628!8091!-1〉

キーボード等のキー入力装置の殺菌装置としては、次のような構造が適している。

第一に、キーボードは横長の扁平形状で、かつ多数のキーボタンを行列状に配列した構造をしている。そのため、キーボードの上面および側面に紫外線光源を照射でき、かつ隣接するキーボタン同士が影を作ることなく各キーボタンの底部にまで放射強度の強い紫外線光源を届けられるものである。

第二に、紫外線光源は直接当ると人体に影響を及ぼすため、照射光が殺菌装置外へ漏れない構造にすることである。しかしながら、殺菌装置の清掃中に電源を起動する等の偶発的な事故により、紫外線光源が人体に当ってしまう場合がある。このような場合に人体へ及ぼす影響を最小限に抑えるためには、低出力の紫外線光源を用いる必要がある。また、低出力の紫外線光源であっても殺菌効果を低下させないためには、近距離から紫外線光源を照射する必要がある。

第三に、低出力の紫外線光源で、かつ短時間の照射で確実に汚染源を殺菌できる構造にすることである。

第四に、キーボードの使用者が毎日の殺菌作業を手間と感じない工夫も必要である。具体的には、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略す）の近くに殺菌装置が設置でき、かつデスク上に設置しても場所を取らず、また、簡単な操作で短時間に殺菌作業を行えるものである。

一方、上述した従来の殺菌装置では以下のような問題点がある。

被殺菌対象物として、マイク、ＯＡ用機器のキーボード、スリッパ、タオル、食器等何でも殺菌できるとしているが、紫外線照射の殺菌には各被殺菌対象物を収納できる大きさが必要であるため、殺菌装置の大きさは必然的に大きくなるという問題点がある。これにより、被殺菌対象物が小物や扁平形状の場合には、殺菌装置内の上部に設置された紫外線光源からの距離は遠くなるため放射強度は弱まり、殺菌効果は減少する問題点もある。殺菌効果を維持するためには、紫外線光源の照射時間を大幅に増やす必要がある。

また、殺菌装置内の上部に設置された１本の紫外線光源の直射光と、内壁からの反射光とを用いて被殺菌対象物へ照射し殺菌を行うが、紫外線光源の照射された箇所しか殺菌はできない。キーボードのように隣接するキーボタン同士が影を作ったり、マイクのように細かい網目が重なり影を作ったりする被殺菌対象物の場合には、殺菌装置の内壁に反射板を貼り付けただけでは反射光が被殺菌対象物の細部にまで照射されず、殺菌除去率は大幅に低くなる問題点がある。

更に、箱内の上方に反射体と紫外線光源を設置し、箱の底面を開口した殺菌装置では、被殺菌対象物の照射面に合わせて殺菌装置を回転させて照射を行えるが、底面から紫外線光源が放出する問題点がある。そして、紫外線光源が人体に当ると健康面で影響を受けるため、毎日の殺菌作業を行うには、リスクが非常に高いという問題点もある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされ、多数のキーボタンを行列状に配列した横長のキー入力装置を収納する筐体と、前記筐体の前面に設けた前記キー入力装置を出し入れする開閉扉と、前記筐体の天板側に前記キー入力装置の横方向に並列に設けた２本以上の紫外線管状ランプと、各々の前記紫外線管状ランプを囲むように設けた上面反射板と、前記上面反射板は第１の反射面と、第２の反射面と、第３の反射面とを有し、前記第１の反射面の一端で重なるように配置され、前記第２の反射面上には前記紫外線管状ランプを位置させ、前記筐体の側面に設けた側面反射板とを具備し、前記紫外線管状ランプの直射光は前記キー入力装置の手前と奥から照射されて、前記キー入力装置の主に上面に紫外線を当て、前記紫外線管状ランプからの直射光を前記第１の反射面で反射して前記直射光より垂直に近い入射角で前記キー入力装置の上面に当て、前記紫外線管状ランプからの直射光を前記第３の反射面で反射して主に前記キー入力装置の側面に当て、前記紫外線管状ランプからの直射光を前記側面反射板で反射して前記キー入力装置の側面に当てることで解決するものである。

本発明によれば、横長状の筐体を持つ殺菌装置内に２本以上の紫外線管状ランプを天板側に横方向に設け、管状ランプを囲むように上面反射板と筐体の側面に側面反射板とを設けることで、キーボタンを行列状に配置した横長で扁平形状のキー入力装置の上面、側面、および各キーボタンの細部に紫外線光源を照射できる。これにより、隣接するキーボタン同士が影を作ることなく、各キーボタンの側面および底部部分に紫外線光源が照射できるので、殺菌除去率を大幅に高めることができる。

また、本発明では、上面反射板は第１の反射面と、第２の反射面と、第３の反射面とを有し、そして紫外線管状ランプを第２の反射面上に位置させることで、第１および第３の反射面を利用して紫外線管状ランプの反射光に入射角を持たせることができる。これにより、第１の反射面では直射光より垂直に近い入射角の反射光をキー入力装置の上面に当て、第３の反射面では直射光からの反射光を主にキー入力装置の側面に当てることができるので、各キーボタンの底部にまで紫外線光源を照射することができる。また、第３の反射面では反射光が殺菌装置外へ漏れないように制御もしている。

また、本発明では、上面反射板および側面反射板を鏡面加工したアルミニウム板で形成する。これにより、反射率が最も良くなり、紫外線管状ランプの一次反射光であっても直射光と同等に近い放射強度を提供することができる。

また、本発明では、キー入力装置と紫外線管状ランプとの間隔を１０ｃｍ以内にし、紫外線管状ランプの出力を１５ｗにする。これにより、ランプ電力が低出力の紫外線光源であっても近距離から紫外線光線を照射することで、高出力の紫外線光源と同等もしくはそれ以上の放射強度を得ることができる。そのため、照射時間は短時間であっても高い殺菌除去率を得られる。一方、偶発的な事故などにより誤って紫外線光源が人体に当った場合には、低出力の紫外線管状ランプを用いているので、人体に及ぼす影響は少ない。

また、本発明では、筐体の前面にキー入力装置を出し入れする開閉扉を設け、開閉扉の高さは入力装置の高さのほぼ２倍とし、筐体は横長の扁平形状とする。これにより、コンピュータのディスプレイの置き台としてデスク上に設置しても、ディスプレイへの視線が高くなり過ぎることは無い。そして、キーボードが収納できる程度の横幅なので、殺菌装置をデスク上に設置しない場合と比較しても大幅にデスク上の作業スペースが減少することも無い。そのため、殺菌対象物であるキーボードの側に殺菌装置を設置することができる。

更に、筐体前面の開閉扉を取り外してキーボードを前後にスライドするだけで、殺菌装置内に収納でき、収納後は開閉扉を取り付けるだけで殺菌装置内は密閉状態となる。これにより、キーボードの使用者が殺菌作業を毎日行う場合でも手間を取らずに済み、煩わしさを大幅に軽減できる。そして、毎日の殺菌作業をコンピュータの電源を落とす時に一緒に行う等のように、習慣づけることができる。

また、本発明では、デスク上に殺菌装置を設置することで、筐体の底面板を省くことができる。これにより、デスクが殺菌装置の底面板として代用されるため、紫外線光源は筐体外へ漏れ出さない。そして、底面板を省くことで、製造工程の減少および製造コストの低下にも繋がる。

上述したように、汚染源の宝庫と言われるキーボードの上面、側面およびキーボタンの細部を殺菌し、雑菌、病原菌およびウイルスの温床を絶つことができる殺菌装置を具現化したことにより、公共機関等に設置された多数の人で共有するキーボードを介して人から人へとウイルスに感染することを防止できる。

以下に、本発明の実施形態であるキー入力装置の殺菌装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１（Ａ）は、本発明の殺菌装置の構造を説明する断面図であり、図１（Ｂ）は、殺菌装置の天板部分を説明する平面図であり、図１（Ｃ）は、上面反射板の構造を説明する図である。図２は、本発明の殺菌装置に設置した紫外線管状ランプの距離と放射強度の関係を示すグラフである。図３は、本発明の殺菌装置における菌あるいはウイルス別の殺菌線量の一覧表である。

図１（Ａ）に示すごとく、キー入力装置の殺菌装置１は、筐体１０と、開閉扉１１と、２本の紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂと、上面反射板１３と、側面反射板１４とから構成される。

キー入力装置の殺菌装置１とは、殺菌装置内にキー入力装置２を収納し、キー入力装置２の上面および側面に付着した細菌に対して紫外線を照射し除去する装置である。

キー入力装置２とは、多数のキーボタンを行列状に配列した横長のキー入力装置である。具体的には、コンピュータのキーボード、テレビやオーディオ機器のリモートコントロール等である。なお、以降の説明では、キー入力装置としてキーボード２を用いる。一般的なキーボードの大きさは、横幅が約４７．０ｃｍであり、縦幅が約１６．０ｃｍである。

筐体１０とは、横長の扁平形状に形成され、側面を覆ったチェストである。筐体１０の前面の一部には、殺菌装置１を起動させるボタンと、殺菌光の照射時間を示すランプとが設けられる。具体的には、筐体は鋼板やステンレス等を用いて形成される。また、筐体の高さは１２．０ｃｍであり、横幅は６３．０ｃｍであり、奥行きは２７．７ｃｍであり、筐体前面の右上部には、殺菌装置の起動ボタンと、５段階で殺菌照射時間を示すＬＥＤランプとが設けられる。殺菌照射時間は１０秒を２秒毎に５段階で表示でき、ランプの点灯で経過時間を知らせる。

開閉扉１１とは、筐体１０の前面の開口部に設けた着脱自在の開閉扉である。開閉扉１１の上部両端と筐体１０の開口部とが重なる箇所に強力な磁石を取り付けており、着脱が容易に行える。これにより、キーボード２を殺菌装置１内に出し入れする作業が容易となり、殺菌作業時の作業者の手間を軽減できる。具体的には、開閉扉の形状は、高さが６．３ｃｍ、横幅が６３．０ｃｍ、厚さが０．５ｃｍでる。

紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂとは、紫外線の照射により殺菌を行うランプであり、誤って紫外線を直接照射しても人体に影響の少ない低出力ランプを用いる。具体的には、筐体の横幅が６３．０ｃｍであるため、紫外線管状ランプのランプ電力が１５ｗで、管長は４３．６ｃｍであるＧＬ１５（型名）を用いる。

また、紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂとキーボード２の表面との間が近距離となるように設計されている。具体的には、両者の距離は２ｃｍ〜１０ｃｍが好適であり、ここでは４ｃｍとする。

更に、図１（Ｂ）に示すごとく、筐体１０の天板側には、キーボード２の横方向と並列で、かつキーボードの横幅をカバーするように２本の紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂを左右にずらして設置している。具体的には、第１の紫外線管状ランプ１２ａは、筐体１０の縦側面からの距離Ｄ１１が５．５ｃｍ、横側面からの距離Ｄ１２が３．６ｃｍの位置に設置され、第２の紫外線管状ランプ１２ｂは、筐体１０の縦側面からの距離Ｄ２１が７．６ｃｍ、横側面からの距離Ｄ２２が３．６ｃｍの位置に設置される。

なお、前述のＧＬ１５より管長が長い規格の紫外線管状ランプもあるが、高出力ランプとなるため人体への影響度も高くなる。そのため、低出力ランプであり、キーボードの横幅に最も近いランプを用いた。ＧＬ１５は管長が４３．６ｃｍのため２本の紫外線管状ランプを左右にずらすことで、キーボードの横幅をカバーできる。また、キーボードの縦幅方向にもずらして設置することで、キーボードの全面に十分な量の紫外線を照射できる効果もある。

すわなち、この位置に紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂを設置することが、キーボード２の上面および側面に効率よく紫外線の直射光および一次反射光を照射でき、そして短時間で高い殺菌除去率が得られる最適な位置である。

上面反射板１３とは、紫外線管状ランプを囲むように筐体１０の天板側に設けた反射板であり、鏡面加工されたアルミニウム板で形成される。上面反射板１３は、第１の反射面１３ａと、第２の反射面１３ｂと、第３の反射面１３ｃとから成り、それぞれが角度を付けて接続され、第１の反射面の一端で重なるように線対称に配置される。そして、第２の反射面１３ｂ上には紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂを位置し、上面反射板１３で各紫外線管状ランプを囲んでいる。

具体的には、図１（Ｂ）示すごとく、第１の反射面１３ａの大きさは縦Ｌ１が３．０ｃｍ、第２の反射面１３ｂの大きさは縦Ｌ２が５．７ｃｍ、第３の反射面１３ｃの大きさは縦Ｌ３が３．６ｃｍであり、各々は横Ｗが６７．０ｃｍの横長状の反射板である。また、図１（Ｃ）に示すごとく、第１の反射面の傾斜角θ１は４５度で、第２の反射面の傾斜角θ２は１５度で、第３の反射面の傾斜角θ３は５５度である。

側面反射板１４とは、筐体１０内の側面と、開閉扉１１の内側に設けた反射板であり、上面反射板と同様に鏡面加工されたアルミニウム板で形成される。側面反射板１４は、縦長形状の側面反射板１４ａ、１４ｃ（図示せず）と、横長形状の側面反射板１４ｂと、開閉扉１１に設けた側面反射板１４ｄとから成る。

具体的には、縦長形状の側面反射板１４ａ、１４ｃの大きさは縦１０．１ｃｍ、横２５．０ｃｍであり、横長形状の側面反射板１４ｂの大きさと開閉扉の側面反射板１４ｄの大きさは縦４．０ｃｍ、横５７．６ｃｍである。

次に、図２および図３を用いて、紫外線管状ランプとキーボードの表面との距離を４ｃｍとする理由を詳細に説明する。なお、図２のグラフは紫外線管状ランプのランプ出力が１５ｗを用いた時の距離と放射強度との関係を表している。

図２に示すごとく、紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂにおける放射強度は、約５０ｃｍの距離まで逆二乗法則で変化し、それより距離が離れるとほぼ距離に反比例して変化する特性を持つ。逆二乗法則とは、光のあたった面の明るさは距離の２乗に反比例する法則をいう。

紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂにおける放射強度はこの逆二乗法則の特性部分を使用することで、紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂのランプ出力が１５ｗと弱くても十分な殺菌を行える放射強度を実現できる。

ここで、図３を参照して、各種菌を殺菌する場合に必要な紫外線照射量を算出する。なお、一覧表に示した紫外線照射量の値は、ＪｏｈｎＥ．Ｋａｕｆｍａｎ，ＩＥＳＬｉｇｈｔｉｎｇＨａｎｄｂｏｏｋ５ｔｈＥｄｉｔｉｏｎ，（１９７２）を参考にしている。

まず、図３に示すごとく、各種菌を９９．９％殺菌するのに必要な殺菌線量は赤痢菌（馬込ＢＩＩＩ菌）の５，０４０μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ^２〜パラチフス菌の２７，２１０μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ^２である。すなわち、全ての菌を殺菌するには、少なくとも約２７，３００μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ^２の殺菌線量が必要ということである。

２本の紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂを有する殺菌装置１で１０秒間紫外線を照射する場合には、１本あたり
（２７，３００μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ^２÷１０ｓｅｃ）÷２本
＝１，３６５μｗ／ｃｍ^２
の紫外線照射量となる。しかし、ランプ能力は諸条件により出力値が左右されるため、紫外線管状ランプの性能マージンを５０％として考えた場合には、
１，３６５μｗ／ｃｍ^２÷０．５＝２，７３０μｗ／ｃｍ^２
の紫外線照射量が必要である。

続いて、図３に示すごとく、各種菌を９９．９９％殺菌するのに必要な殺菌線量は赤痢菌（馬込ＢＩＩＩ菌）６，７２０μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ^２〜パラチフス菌の３６，２８０μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ^２であり、少なくとも約３６，３００μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ^２の殺菌線量が必要である。

上述と同様の条件で照射する場合には、１本あたり
（３６，３００μｗ・ｓｅｃ／ｃｍ^２÷１０ｓｅｃ）÷２本
＝１，８１５μｗ／ｃｍ^２
の紫外線照射量となる。また同様に、紫外線管状ランプの性能マージンを５０％と考えた場合には、
１，８１５μｗ／ｃｍ^２÷０．５＝３，６３０μｗ／ｃｍ^２
の紫外線照射量が必要である。

すなわち、各種菌に対して９９．９％〜９９．９９％の殺菌を行うためには、紫外線管状ランプ１本あたり２，７３０μｗ／ｃｍ^２〜３，６３０μｗ／ｃｍ^２の放射強度を必要とする。

次に、図２を参照すると、４,０００μｗ／ｃｍ^２の放射強度を得る距離は約５ｃｍであり、３,０００μｗ／ｃｍ^２の放射強度を得る距離は約６．５ｃｍであり、２,０００μｗ／ｃｍ^２の放射強度を得る距離は約１０ｃｍであることが分かる。これらの放射強度は５０ｃｍ以下の逆二乗法則の特性の範囲にあり、ランプの出力が１５ｗと弱くても十分に殺菌を行える放射強度にある。ランプの性能マージンを５０％と大きく見込んでいるので、９９．９％の殺菌を行うためには１０ｃｍ以下が望ましく、９９．９９％の殺菌を行うためには６．５ｃｍ以下が望ましいことが分かる。

従って、本実施例においてはキー入力装置２が出し入れし易い開閉扉の高さで、かつ殺菌装置１上にコンピュータのディスプレイを置いても目線で使える高さを最適値として設計しており、キー入力装置２の表面と紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂとの距離を４ｃｍとした。

次に、本発明の殺菌装置における紫外線管状ランプの照射光と照射死角について、図４〜図６を参照して説明する。

図４（Ａ）は、１本の紫外線管状ランプにおける直射光と照射死角を説明する断面図であり、図４（Ｂ）は、１本の紫外線管状ランプにおける反射光と照射死角を説明する断面図である。図５（Ａ）は、２本の紫外線管状ランプにおける直射光と照射死角を説明する断面図であり、図５（Ｂ）は、２本の紫外線管状ランプにおける反射光と照射死角を説明する断面図である。図６は、２本の紫外線管状ランプにおける直射光および反射光と照射死角を説明する断面図である。

まず、図４を用いて、紫外線管状ランプが１本の場合の照射光と影の関係を説明する。

図４（Ａ）に示すごとく、第２の紫外線管状ランプ１２ｂからの直射光はキーボード２の上面に照射される。尚、ここでは直射光のみを観察するため、筐体１０内の上面および側面反射板１３、１４は作用しないものとする。

第２の紫外線管状ランプ１２ｂの直射光は、第２の紫外線管状ランプ１２ｂと照射対象のキーボタンとを結んだ直線距離が長くなるに比例して、キーボタンへの照射光の入射角は大きくなる。すなわち、入射角が大きくなると、キーボタンが後列のキーボタンの側面に作る影や、キーボード表面が作る影も大きくなる。図に示した黒塗りの部分が直射光照射時の影となる部分である。

続いて、図４（Ｂ）に示すごとく、第２の紫外線管状ランプ１２ｂからの反射光は、上面反射板１３および開閉扉１２側の側面反射板１４に反射して、キーボード２の表面および側面を照射する。

第２の紫外線管状ランプ１２ｂを囲む第１の反射面１３ａで反射された反射光は、前述の直射光よりも垂直に近い入射角でキーボード２の上面を照射する。具体的には、第１の反射面１３ａの傾斜により僅かに右に傾きをもった垂直に近い入射角であり、キーボードの上面の他にキーボタンの側面にも照射される。

また、第２の反射面１３ｂで反射された反射光は、一部は第２の紫外線管状ランプ１２ｂに戻り打ち消されたり、第３の反射面１３ｃに反射したりしてしまうが、残りの反射光は、直射光よりも垂直に近い入射角でキーボード２の上面を照射する。具体的には、第１の反射面１３ａの反射光とは逆に僅かに左に傾きをもった垂直に近い入射角であり、キーボードの上面の他にキーボタンの側面にも照射される。

更に、第３の反射面１３ｃで反射された反射光は、キーボード２の側面を照射する。そして、第３の反射面１３ｃの傾きは、反射光が筐体１０外部へ放出されるのを防ぐ役割もしている。具体的には、第３の反射面１３ｃの傾斜により左に傾きをもった入射角であり、キーボードの側面の他に、側面付近のキーボード上面およびキーボタンの側面にも照射される。

更に、開閉扉１２の側面反射板１４ｄで反射された反射光は、主にキーボード２の側面を照射する。

反射光の場合には、各反射板により様々な入射角でキーボード上面および側面を照射できるので、図に示したキーボードの裏側とキーボタンの底部の黒塗りした部分が影となる部分である。

なお、第１の紫外線管状ランプ１２ａの場合には、第１の紫外線管状ランプを中心として、第２の紫外線管状ランプ１２ｂと同様に照射されて影ができるので、詳細な説明は省略する。

図４から明白なことは、紫外線管状ランプが１本のみの場合にはキーボード２上面への直射光の入射角がキーボードの端部では傾きが大きくなり、特に紫外線管状ランプを近い距離に置く場合には以下の図５および図６に示す紫外線管状ランプが２本以上にしないと殺菌を十分に行える放射強度が得られないことも示している。

次に、図５および図６を用いて、紫外線管状ランプが２本の場合の照射光と影の関係を説明する。

図５（Ａ）に示すごとく、第１および第２の紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂからの直射光は、キーボード２の上面に照射される。尚、ここでは直射光のみを観察するため、筐体１０内の上面および側面反射板１３、１４は作用しないものとする。

第１および第２の紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂの直射光は、第１および第２の紫外線光源管状ランプ１２ａ、１２ｂとそれぞれの照射対象のキーボタンとを結んだ直線距離が長くなるに比例して、キーボタンへの照射光の入射角は大きくなる。

なお、紫外線管状ランプを２本にすることで、両ランプでキーボタンの側面全てに様々な入射角を持った直射光を照射できる。これにより、１本の紫外線光源管状ランプでは影となっていたキーボタンの側面部分にも紫外線が照射でき、キーボード上面の影を大幅に減少できる。図に示した黒塗りの部分が影となる部分であり、ほとんどキーボードの底面に限られる。

続いて、図５（Ｂ）に示すごとく、第１および第２の紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂからの反射光は、上面反射板１３と、開閉扉１２および筐体１０側の側面反射板１４とに反射してキーボード２の上面および側面を照射する。上面反射板１３は、第１および第２の紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂをそれぞれ囲むように設けられている。

各第１の反射面１３ａで反射された反射光は、前述の直射光よりも垂直に近い入射角でキーボードの上面を照射する。具体的には、前述の図４（Ｂ）と同様であるので省略するが、２本の紫外線管状ランプを同時に照射することで、全てのキーボタンの側面に垂直に近い入射角を照射でき、キーボタンの底部まで照射できる。

また、各第２の反射面１３ｂで反射された反射光は、一部は第１および第２の紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂに戻り打ち消されたり、第３の反射面１３ｃに反射したりするが、残りの反射光は、直射光よりも垂直に近い入射角でキーボード２の上面を照射する。

更に、各第３の反射面１３ｃで反射された反射光は、キーボード２の側面を照射する。そして、第３の反射面１３ｃの傾きは、反射光が筐体１０外部へ放出されるのを防ぐ役割もしている。

更に、各側面反射板１４で反射された反射光は、主にキーボード２の側面を照射する。

なお、２本の紫外線管状ランプからの反射光の場合には、各反射板により様々な入射角でキーボード上面および側面を照射できるので、図に示した主にキーボードの裏側の黒塗りした部分が影となる部分である。

続いて、図６に示すごとく、第１および第２の紫外線管状ランプ１２ａ、１２ｂからの直射光および反射光は、キーボード２の上面および側面を照射する。具体的には、上述の図５（Ａ）と図５（Ｂ）とを足し合わせた状態である。それぞれの状態では行列状に配列されたキーボタンの側面に影を作っていたが、組み合わせることで直射光と様々な入射角をもつ反射光とが互いに重なりあい、影となっていた部分にも十分な照射光を届けることができる。

これにより、キーボードのような多数の凹凸をもつ被照射対象物であっても、影になりやすいキーボタンの底部部分にまで照射でき、また細部まで簡単に殺菌することを可能にした。そして、反射板に鏡面加工したアルミニウム板を用いることで、殺菌線量が直射光と同等の第１反射光を用いることができ、低出力ランプでかつ短時間の照射であっても９９．９％〜９９．９９％の高い殺菌除去率を可能とした。

また、紫外線管状ランプは上述したように２本の場合が好適であるが、３本以上に増設すれば直射光の入射角をより垂直に近づけることができる。

しかし、紫外線の照射量が増加するので、照射時間を短くして人体への悪影響を考慮する必要もある。

最後に、本発明の第１の使用例について図７を用いて説明する。

図７に示すごとく、殺菌装置１はデスク上に設置することで、デスクを殺菌装置１の底面板として代用できる。

また、殺菌装置１は高さを１２ｃｍの扁平形状とし、前面に開口部を設け、そして筐体１０に強度を持たせることで、コンピュータのディスプレイの置き台や、キーボード２の収納機能を兼ね備えたチェストとしても利用できる。これにより、ディスプレイを目線で使うことができるため使用者への負担は無い。また、開口部内へキーボードをスライドして収納することでデスク上のスペースを従来よりも広く利用でき、省スペース性の効果がある。

そして、業務終了時にキーボードやマウス等を殺菌装置１内に収納し、開閉扉１１を取り付けて密閉状態にし、筐体１０の上方にある操作ボタンを押下するだけで、キーボード等に付着した細菌を容易に殺菌できる。これにより、殺菌作業者の手間が大幅に軽減できるので負担と感じにくく、日々の殺菌作業をルーチン化しやすい。

その結果、キーボード等を毎日清潔に保つことができ、公共機関等に設置されて多数の人で共有する場合であっても、キーボード等を介して人から人へとウイルスに感染することを防止できる。

（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の殺菌装置の構造を説明する図である。本発明の殺菌装置に設置した紫外線管状ランプからの距離と放射強度との関係を示すグラフである。各種菌における殺菌線量の値を示した一覧である。（Ａ）〜（Ｂ）は、１本の紫外線管状ランプの光と照射死角を説明する断面図である。（Ａ）〜（Ｂ）は、２本の紫外線管状ランプの光と照射死角を説明する断面図である。本発明の殺菌装置における２本の紫外線管状ランプにおける光と照射死角を説明する断面図である。本発明の殺菌装置の使用例を説明する図である。

符号の説明

１殺菌装置
２キー入力装置
１０筐体
１１開閉扉
１２ａ、１２ｂ紫外線管状ランプ
１３上面反射板
１４側面反射板

Claims

多数のキーボタンを行列状に配列した横長のキー入力装置を収納する筐体と、
前記筐体の前面に設けた前記キー入力装置を出し入れする開閉扉と、
前記筐体の天板側に前記キー入力装置の横方向に並列に設けた２本以上の紫外線管状ランプと、
各々の前記紫外線管状ランプを囲むように設けた上面反射板と、
前記上面反射板は第１の反射面と、第２の反射面と、第３の反射面とを有し、前記第１の反射面の一端で重なるように配置され、前記第２の反射面上には前記紫外線管状ランプを位置させ、
前記筐体の側面に設けた側面反射板とを具備し、
前記紫外線管状ランプの直射光は前記キー入力装置の手前と奥から照射されて、前記キー入力装置の主に上面に紫外線を当て、
前記紫外線管状ランプからの直射光を前記第１の反射面で反射して前記直射光より垂直に近い入射角で前記キー入力装置の上面に当て、
前記紫外線管状ランプからの直射光を前記第３の反射面で反射して主に前記キー入力装置の側面に当て、
前記紫外線管状ランプからの直射光を前記側面反射板で反射して前記キー入力装置の側面に当てることを特徴とするキー入力装置の殺菌装置。
前記キー入力装置と前記紫外線管状ランプとの間隔を１０ｃｍ以内にし、前記紫外線管状ランプの出力を１５ｗにすることを特徴とする請求項１に記載のキー入力装置の殺菌装置。
前記上面反射板及び前記側面反射板は鏡面加工されたアルミニウム板で形成されることを特徴とする請求項１に記載のキー入力装置の殺菌装置。
前記上面反射板の前記第１の反射面の角度を４５度、前記第２の反射面の角度を１５度、前記第３の反射面の角度を５５度にすることを特徴とする請求項１に記載のキー入力装置の殺菌装置。
前記筐体の底面板を省くことを特徴とする請求項１に記載のキー入力装置の殺菌装置。
前記開閉扉の高さは前記キー入力装置の高さのほぼ２倍とし、前記筐体は横長の扁平形状であることを特徴とする請求項１に記載のキー入力装置の殺菌装置。